今天，全球汽車製造商都在力爭生產更經濟和更節能的汽車，他們也擁有很多削減成本的方式，以實現這一（yī）目標。針對乘坐室，可選用新（xīn）型材料;針對（duì）底盤，可以製造通用型、模塊化的"平台"以及更（gèng）多的標準零件;對於附件和電子（zǐ）器件，可以研發更加精密的組件。對於2011年（nián）5000萬輛的乘用車製造計劃來說，如果每個部（bù）件能節（jiē）省一分（fèn）錢，那麽整個汽（qì）車行業將能削減8位數的（de）成本。

      據美國底特律的IRNInc.公司介紹，發動機的生產占乘用車總生產成本的17%，然而卻（què）並不適用任何以上的成本削減方式（shì）。而汽油發動機生產（chǎn），相（xiàng）比之下，是汽車生產環（huán）節中最複雜、最嚴謹且（qiě）所耗成本最（zuì）高的部件。發動機一般為企業自主（zhǔ）生產件，設計方麵（miàn）的改進（jìn）有局限性。在實際使（shǐ）用（yòng）中高溫、高壓的環境，也限製發動機隻能選擇金屬材料。而即便使用最先進（jìn）的生產技術，由於發動機自身（shēn）對公差的嚴格（gé）要求，無論如何（hé），都無法避免金屬加（jiā）工環節（jiē）包括對鑄鐵的加工（gōng）。例如，加工圓柱孔，在實現高金屬去除率的同時，必須保證尺寸公差帶控製在0.01mm內，無論（lùn）圓度和圓柱度相對值還是絕對值在精加工時（shí），形位公差應達到0.001mm。

      基於上（shàng）述原因，在發動機複雜（zá）的製造工藝中，發動機缸孔的加工成為打破高（gāo）成（chéng）本的瓶頸，而如何降低其加工費用（yòng）也成為各家努力的方向。此加工通常包括三個步驟:粗加工、半精加工和精加工（gōng）。

      打破此加工瓶頸，對縮減生產成本（běn）效果顯著。縮短了一個孔的加工周期，意味著剩餘的3、5或7個孔的加工周期的（de）縮減(孔的數量取決於發動機型號)。也因此，伊斯卡針對缸孔加工研（yán）發了專業（yè）刀具，以（yǐ）兩個工步替代了原來（lái）的三個工步，集（jí）成粗加工及（jí）半精加工銑刀於一體的新型刀具。

      1.二合一刀具縮短（duǎn）35%的加工（gōng）周期

      最近，伊斯卡（kǎ）協助德國一家（jiā）大型汽車發（fā）動機（jī）生產工廠（chǎng）對缸孔（kǒng）加工進行了工藝改進，結果實現了伊斯卡的承諾（nuò），並使得此工步降低成本成為可能。采用伊斯卡特製刀具，加工周期縮短了44%。現在，帶（dài）4個缸孔（kǒng）的發動機，每缸孔粗加工複合半精加工僅需9.2s，在相同切削條件（jiàn）下之前則（zé）需要16.6s。采（cǎi）用的刀具（jù）數量也下降了。曾經需要各自刀具（jù）的工步，如今用一把刀具可以同時加工。

      雖然多功能刀具也不（bú）時出現在批量（liàng）生產裏，但（dàn）將其（qí）運用於加工缸孔等高公差要（yào）求的生產（chǎn）中，卻（què）並不多見。原因就在於，隻有刀（dāo）具自身（shēn）的每個部件都能（néng）完美運轉且保（bǎo）持（chí）刀尖的鋒利，此類多功能刀（dāo）具的優勢才（cái）能得以體現。

      2.鏜削還是（shì）插銑

      刀具的第一步應用，是加工GG25灰鑄鐵套（tào）筒，其將壓入鑄鋁發動機缸體。該工步需要將（jiāng）深度（dù）為138mm的孔從74.50mm擴寬到76.10mm。盡管該工步名為"鏜缸孔"，但加工（gōng）過程卻更接近於垂直方向的鏜銑（xǐ）。刀具直徑依（yī）據（jù）缸孔最終直徑製作，沿Z軸進刀的方式確保（bǎo）了加工（gōng）孔的高同軸度，如圖1所示。

      在新款刀具之前，粗加工及半精（jīng）加（jiā）工由各自的專用刀具加（jiā）工完（wán）成（chéng）。粗加工及半精加工工序（xù）均由夾持帶5刃的CBN刀片至固定刀槽的銑刀（dāo）完成。除加工周期長（zhǎng）達16.6s外，兩工步的刀具在清除切屑的問題上也表現得不甚理想，而對切屑的再次切（qiē）削，不利於精加工（gōng）且磨損切削刃。

      汽車製造商希望伊斯卡能提供（gòng）性價比更佳的替代方案（àn）。他們的目標是在原有工藝基礎（chǔ）上，尋求更可靠的加工方式，力爭縮（suō）短加工周期，並（bìng）保證工件表麵質量

      3.配（pèi）對的立裝刀片

      伊斯卡的解決方案是在同一刀體上采用兩種裝夾方式，夾持帶塗層硬質合金刀片，一種刀座形式用於（yú）粗加工，另一種刀座形式（shì）用（yòng）於（yú）半精加工(見圖2)。四片（piàn）粗加工刀片平行於刀具頂麵夾持（chí）於固定（dìng）刀槽中。三片（piàn）半精加工刀片垂直夾持於可調節式刀座，分布於（yú）銑刀圓（yuán）周。粗加工刀片組約擴孔徑1.00mm，半精加工刀片組擴（kuò）孔徑0.6mm。切削液經由（yóu）內冷卻噴孔直達每刀片切削刃處，以確保有效（xiào）排（pái）屑。為消減振顫，半精加工（gōng）刀片組以非對稱的（de）方式（shì）分（fèn）布於（yú）圓周。

      立裝刀片時刀（dāo）片與節圓呈切向排列而非垂直於節圓呈放射狀安裝。其原理是（shì）令主切削力指向最厚實的（de）刀片截麵從而提高每刃承載能力。切削負載直指刀體，在有效減（jiǎn）振的同時獲取更長的刀具壽命。此外，刀（dāo）片立裝（zhuāng）夾持，螺釘免於承受（shòu）拉應力，確保切削加（jiā）工更可靠。

      4.更新切削參數

      分析機床設（shè）置，探尋加工周期縮短因素。轉速並未更改，仍為1500r/min，切削速度vc=360 m/min，刀片每刃移除材料0.50mm。不同（tóng）點在於，進給量從0.07mm/z提高到了0.10mm/z，進而顯著提升工作台進給及進給率。效率的提升，憑借的是采用強固的立裝刀具設（shè）計並使（shǐ）用束（shù）魔技術CVD刀片。伊斯卡束魔塗層刀片（piàn）問世已有三年，塗層後（hòu）處理使得刀片（piàn）表（biǎo）麵光滑，加工過（guò）程中（zhōng）摩擦力小，最終使得刀（dāo）片性能高出（chū）35%。  

      在更新刀（dāo）具的早期，伊斯卡的工程師注意到用戶（hù）現有機床主軸功率在刀具改進後有效降低。這開啟了快速切削之門，即便切削力增大，也（yě）不會令機床驟（zhòu）停（tíng）。在更高的切削速（sù）率下，主軸功率也並未超出7.66kW。

      5.CAD軟件支持   

      伊斯卡采（cǎi）用了先（xiān）進的三維軟（ruǎn）件（jiàn）以求更（gèng）好地開發新型的、用戶樂於使用的刀具。刀體嚴格遵守ISO9001質（zhì）量保（bǎo）證體（tǐ）係（xì）標準，於5軸加（jiā）工中（zhōng）心上製成。伊斯卡在工業領域55年的經驗及在研發上的（de）大手筆投入，共（gòng）同成就了刀具的非凡效果（guǒ）。無論是對大型還是小型客戶，伊斯卡（kǎ）全球技術及物流支持網（wǎng）絡（luò），都為保證交貨期提供了堅實的後（hòu）盾。

      與汽（qì）車企業共同探（tàn）索多年，伊斯卡的現場服務工程師有效（xiào）優（yōu）化了刀具的切削參數和加工工步，保障了（le）刀具在使用中的高剛性和高可（kě）靠（kào）性。   

      6.工藝穩定，節約成（chéng）本

      在幾個月的新工藝試用中，伊斯卡不僅將加工周期縮短至9.2s，還（hái）成功地降低了刀片消耗。意料（liào）       之外的節省，除了因為塗層硬質合金刀片較CBN刀片更（gèng）加經濟，還由（yóu）於刀片立裝夾持，使每個刀片切削刃更（gèng）多，共同有效（xiào）延長了刀具（jù）壽命。